觀測器

狀態(tài)自適應(yīng)滑膜觀測器,可有效消除速度波動和斗振現(xiàn)象。符玉襄等[2]提出一種基于卡爾曼濾波的速度信號估計,可減小低速時的測速誤差和相位延時。陸駿等[3]提出了一種基于滑模的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)速觀測器,相比于間接轉(zhuǎn)速觀測器,提高了低速和中高速穩(wěn)態(tài)運行情況下轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)觀測精確度。周揚忠等[4]提出了一種結(jié)合位置脈沖增量式插補的瞬時轉(zhuǎn)速觀測器,可進一步降低低速時的速度波動。目前大部分觀測器算法都是基于傳統(tǒng)速度狀態(tài)觀測器,結(jié)合編碼器角度實際計算的誤差速度值預(yù)測估計電機

空間系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器，有效的抑制了噪聲；由于萃取罐溫度加熱不均勻，文獻[5]設(shè)計一種大容量分層輻射微波萃取裝置，解決了該問題；文獻[6]通過利用萃取液回收單元,實現(xiàn)萃取液和萃取物的分離以及萃取液的循環(huán)利用，提高萃取物的使用價值。文獻[7]通過改造多通道可回收型中試亞臨界流體萃取裝置，改善了萃取能力。針對鐠/釹(Pr/Nd)萃取過程元素組分含量難以在線實時檢測的現(xiàn)狀，文獻[8]引入加權(quán)相似度準(zhǔn)則和局部模型更新策略,提出一種基于改進即時學(xué)習(xí)算法，結(jié)果表明該算法

]。其中，狀態(tài)觀測器的設(shè)計有利于系統(tǒng)的魯棒控制及故障估計與診斷的實現(xiàn)，在控制理論中具有重要的作用。所以，針對控制系統(tǒng)狀態(tài)觀測器的設(shè)計是控制領(lǐng)域的研究熱點。目前，針對廣義系統(tǒng)及互聯(lián)系統(tǒng)觀測器的研究已經(jīng)取得了一定的成果[4-8]。針對非線性互聯(lián)系統(tǒng)狀態(tài)觀測器的設(shè)計方法正逐漸成為重要的研究課題。文獻[6]基于互聯(lián)系統(tǒng)的相似性，針對一類相似廣義互聯(lián)系統(tǒng)進行了研究，給出了互聯(lián)系統(tǒng)區(qū)間觀測器的設(shè)計方法。所設(shè)計的區(qū)間觀測器對控制系統(tǒng)及擾動性具有相對寬松的條件。文獻[7]

的一個未知輸入觀測器(Unknown input observer,UIO)[1-4].未知輸入觀測器在工程中有著廣泛的應(yīng)用背景.例如,在機械工具的應(yīng)用中,工具施加的切割力作為系統(tǒng)的輸入很難測量,或者是即便可測但是測量的代價太高.如果把切割力作為機械工具系統(tǒng)的未知輸入,就可以構(gòu)建UIO 將系統(tǒng)狀態(tài)和該未知輸入同時估計出來[5].事實上,控制系統(tǒng)的執(zhí)行器故障,外部干擾以及在基于混沌同步的保密通信的信號接收端所需要還原的未知信號等都可以看作系統(tǒng)的未知輸入[6-

22）0 引言觀測器在動態(tài)系統(tǒng)的故障診斷與估計理論中得到了廣泛的應(yīng)用，研究系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器具有重要的意義。Luenberger 針對確定性線性系統(tǒng)設(shè)計了Luenberger 觀測器，為現(xiàn)代觀測器理論的形成奠定了基礎(chǔ)。隨著控制理論的發(fā)展，隨后自適應(yīng)觀測器、未知輸入觀測器等不同形式的觀測器不斷被提出，極大地豐富了觀測器理論。近幾年，針對動態(tài)系統(tǒng)故障診斷的理論與技術(shù)的研究逐漸成為控制領(lǐng)域研究的熱點之一，基于觀測器的故障診斷方法陸續(xù)被提出，并取得了一定的成果。文獻

）1 引言狀態(tài)觀測器又被稱為“軟傳感器”，隨著觀測器理論的發(fā)展，基于觀測器的控制近年來成為了控制領(lǐng)域的研究熱點之一。在傳統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制中，在傳統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制中，通常需要假設(shè)系統(tǒng)的全部狀態(tài)都是可獲得的。然而，受制于經(jīng)濟與物理上的限制，在實際系統(tǒng)中常常無法量測到全部的系統(tǒng)狀態(tài)。為了解決這一問題，觀測器常被用來估計系統(tǒng)的狀態(tài)值［1～6］。近年來，基于觀測器的控制在許多領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。例如，在文獻［7］中觀測器被用在了柔性機械臂中，在文獻［8］中觀測器被用在

可測量的.狀態(tài)觀測器的出現(xiàn)很好地解決了這一工程需求和物理上不可實現(xiàn)之間存在的矛盾[1].自20世紀(jì)60年代以來,觀測器理論已經(jīng)取得了豐碩的成果,諸如未知輸入觀測器[2-8]、滑模觀測器[9-12]、區(qū)間觀測器[13-17]、函數(shù)觀測器等[18-19].由于在狀態(tài)反饋中只需要用到系統(tǒng)狀態(tài)的線性函數(shù),因此在基于觀測器的控制設(shè)計中,相比普通狀態(tài)觀測器,函數(shù)觀測器更具有優(yōu)勢,因為它在能夠提供系統(tǒng)所需控制信號的同時,又不需要估計系統(tǒng)的全部狀態(tài)[18].近幾十年來,函

出，如未知輸入觀測器[7]、魯棒觀測器[8]、學(xué)習(xí)觀測器[9]和自適應(yīng)觀測器[10]等。其中，自適應(yīng)觀測器由于設(shè)計簡單且適用于各種不同的系統(tǒng)，受到越來越多研究者的關(guān)注，并且取得了一系列研究成果。文獻[11]首次提出自適應(yīng)觀測器并將其應(yīng)用于線性系統(tǒng)執(zhí)行器故障估計研究；文獻[12]考慮系統(tǒng)存在的時間延遲，設(shè)計了自適應(yīng)觀測器對系統(tǒng)執(zhí)行器故障進行估計；文獻[13]將自適應(yīng)觀測器應(yīng)用于馬爾可夫跳變系統(tǒng)，對執(zhí)行器故障和傳感器故障進行同時估計；為了提高傳統(tǒng)比例型自適應(yīng)觀

，盡可能地減少觀測器數(shù)目和觀測次數(shù)，完成目標(biāo)定位跟蹤，提高跟蹤實時性，有效節(jié)省傳感器資源。針對時差定位體制下的組網(wǎng)多觀測器可觀測問題進行研究。首先，在不考慮系統(tǒng)測量誤差的情況下，針對二維平面運動目標(biāo)，以代數(shù)方程解的唯一性作為可觀測準(zhǔn)則進行分析，給出系統(tǒng)可觀測的結(jié)論。但在實際系統(tǒng)中，由于傳感器和導(dǎo)航設(shè)備都會帶來一定的系統(tǒng)測量誤差，因此，對存在測量誤差的多觀測器無源定位跟蹤系統(tǒng)的可觀測性進行分析，給出了系統(tǒng)不可觀測時多觀測器的運動方程約束及觀測器構(gòu)型對定位精度

學(xué)模型，而滑模觀測器不易受電機本身參數(shù)變化影響，具有較強的魯棒性[13]，得到了廣泛應(yīng)用。文獻[14]提出將滑模結(jié)構(gòu)控制器與觀測器相結(jié)合，用以觀測電機轉(zhuǎn)子的位置和速度，使觀測器對電機參數(shù)變化和外界擾動有較高的魯棒性。文獻[15～16]將傳統(tǒng)滑模觀測器的開關(guān)函數(shù)變成飽和函數(shù)，通過在飽和函數(shù)邊界層內(nèi)的線性化控制減少抖振。文獻[16]根據(jù)實際電流和觀測電流的誤差以及誤差變化趨勢，采用模糊控制的方法對滑模增益進行調(diào)節(jié)，提高了系統(tǒng)準(zhǔn)確性。文獻[17]采用反電動勢觀測

，因此常常使用觀測器重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)實現(xiàn)狀態(tài)反饋控制。在觀測期的研究上，近年來取得了許多成果。Zhang等人在文獻[1]中研究了基于觀測器的同步和未知輸入還原，在文獻[2]中研究了單邊Lipschitz非線性系統(tǒng)中的指數(shù)觀測器設(shè)計，在文獻[3]中研究了單邊Lipschitz非線性系統(tǒng)中未知輸入觀測器的設(shè)計。此外，Zhao[4]等人研究了滿足遞增二次有界條件的非線性系統(tǒng)中的混沌同步和保密通信，Acikmese[5]等人研究了滿足遞增二次有界條件的非線性觀測器設(shè)計

：基于反電動勢觀測器的無位置控制和基于高頻信號注入的無位置控制[3-4]。前者一般用于中高速范圍內(nèi)的電機控制，后者一般用于低速甚至零速范圍內(nèi)的電機控制。基于反電動勢觀測的位置觀測器有滑模觀測器[5-6]、全階觀測器[7-8]、基于擴展卡爾曼濾波觀測器[9-10]、基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)觀測器[11-12]等。Romeo Ortega等針對表貼式永磁同步電機提出了一種簡單的基于反電動勢的非線性位置觀測器，并證明了觀測器的穩(wěn)定性[13]，這種觀測器易于

診斷方法有基于觀測器的方法、參數(shù)估計方法和等價空間方法等，大部分用于數(shù)學(xué)模型的故障診斷。近年來，基于觀測器方法的故障診斷技術(shù)取得了一定的研究成果。文獻［1-3］通過設(shè)計滑模觀測器，對系統(tǒng)中的故障進行了診斷與估計。文獻［4-6］通過未知輸入觀測器（UIO）的方法，對系統(tǒng)的故障進行了診斷與估計。文獻［7-9］通過設(shè)計自適應(yīng)觀測器，對系統(tǒng)中的故障進行估計，文獻［7］通過設(shè)計奇異觀測器，對系統(tǒng)中的傳感器故障進行了估計，該方法不需要假設(shè)故障導(dǎo)數(shù)的上界已知，所提到的方

控制方法，基于觀測器的混沌同步方法由于具有可靠性高、易于實現(xiàn)等特點，也不斷見諸報道，并受到極大關(guān)注.例如，Pecora和Carroll將混沌系統(tǒng)看作驅(qū)動系統(tǒng)，通過構(gòu)造混沌系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器作為響應(yīng)系統(tǒng)，提出了實現(xiàn)混沌同步的著名的“驅(qū)動-響應(yīng)”模型[8-9].該模型的基本思想是，首先將混沌系統(tǒng)看作驅(qū)動系統(tǒng)，由它導(dǎo)出的輸出作為驅(qū)動信號發(fā)送給信號接收端.隨后，在信號接收端再由響應(yīng)系統(tǒng)利用驅(qū)動信號將混沌系統(tǒng)的狀態(tài)重構(gòu)出來.基于這一經(jīng)典模型，Nijmeijer等人對線

01)0 引言觀測器理論源于 20 世紀(jì)六七十年代對線性系統(tǒng)所設(shè)計的卡爾曼濾波器[1]和Luenberger 觀測器[2]。觀測器設(shè)計問題實質(zhì)上是利用原系統(tǒng)中可直接測量的信息(如輸入或輸出)作為新系統(tǒng)的輸入信號，重新構(gòu)造一個系統(tǒng)，使其輸出在一定的形式下能度量出原系統(tǒng)的狀態(tài)[3]。近幾十年，針對系統(tǒng)觀測器的研究已經(jīng)取得了許多重要成果，比如反饋控制、系統(tǒng)監(jiān)控、故障檢測等。文獻[4]～文獻[8]分別從基于觀測器的狀態(tài)反饋控制、觀測器存在的條件及基于觀測器的故障診

成電機換相，因觀測器構(gòu)造簡單、魯棒性能好、應(yīng)用范圍廣，近年來獲得業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。狀態(tài)觀測器主要有龍伯格觀測器[5]、卡爾曼觀測器[6]、滑模觀測器[7-10]等?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">觀測器較其他觀測器具有模型建立簡單、參數(shù)變化對觀測器擾動小等優(yōu)點?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">觀測器數(shù)學(xué)模型中利用符號函數(shù)代替偏差的實際值，具有較高的增益特性，加快了滑模觀測器響應(yīng)速度。文獻[7-10]分別采用各種方案對滑模觀測器進行改進，有效消除了抖振現(xiàn)象。本文運用滑模觀測器在線估計PMSM的反電動勢，針對滑模觀測器

1 引言系統(tǒng)的觀測器設(shè)計是控制領(lǐng)域研究的熱點,針對非線性系統(tǒng)觀測器的研究,近幾十年取得了很多的成果,但大多是針對未帶時滯的系統(tǒng)觀測器的設(shè)計[1-4].在社會生活生產(chǎn)的各個方面,如:冶金、網(wǎng)絡(luò)控制、通信、化工和機械傳輸?shù)阮I(lǐng)域時滯現(xiàn)象廣泛存在,所以研究時滯系統(tǒng)更具實際應(yīng)用意義[5-9].文獻[4]針對含有Lipschitz非線性項系統(tǒng)的狀態(tài)不可測量,分別設(shè)計了全維和降維觀測器.文獻[8]針對非線性項滿足Lipschitz條件的時滯系統(tǒng)的觀測器進行了設(shè)計,并對觀

非線性系統(tǒng)狀態(tài)觀測器的研究非?；钴S，非線性系統(tǒng)狀態(tài)觀測器分為全維觀測器和降維觀測器兩種，其中降維觀測器只能估計與系統(tǒng)的輸出狀態(tài)無關(guān)的部分狀態(tài)向量，它的維數(shù)要比全維觀測器低，可用較少的變量表示且整個控制系統(tǒng)更簡單[1]。針對非線性系統(tǒng)觀測器的研究方法一般可歸為兩類：一是坐標(biāo)變換法；二是類Lyapunov方法。第二種方法幾乎在各種情形下的觀測器設(shè)計中得到廣泛的應(yīng)用，其基本思想是基于Lyapunov穩(wěn)定性理論[2]。針對含有Lipschitz非線性部分的系統(tǒng)觀測

方面,系統(tǒng)狀態(tài)觀測器不但為狀態(tài)反饋技術(shù)的實現(xiàn)提供了可能性,而且也在故障檢測與估計等控制工程的很多方面得到了實際應(yīng)用.文獻[6-7]討論了離散廣義系統(tǒng)的觀測器設(shè)計問題.針對系統(tǒng)和外部干擾,區(qū)間觀測器的設(shè)計具有相對寬松的條件,并且已經(jīng)在生物技術(shù)等領(lǐng)域取得了一定的應(yīng)用.文獻[8-11]針對線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)的區(qū)間觀測器的設(shè)計進行了研究.使區(qū)間觀測器的設(shè)計方法得到了更加深入的研究,同時也取得了一系列重要的成果[12-15].文獻[16]針對廣義系統(tǒng)的連續(xù)和離散2

01)0 引言觀測器的設(shè)計是控制理論的核心問題，在控制理論中具有廣泛的應(yīng)用。如系統(tǒng)的鎮(zhèn)定、故障檢測、最優(yōu)控制等，均需要引入狀態(tài)反饋得以實現(xiàn)。而許多控制問題由于系統(tǒng)狀態(tài)不易測量或無法獲取系統(tǒng)狀態(tài)，需要重構(gòu)系統(tǒng)的狀態(tài)，即設(shè)計觀測器。線性系統(tǒng)狀態(tài)觀測器的設(shè)計問題已經(jīng)得到了很好的解決[1]。非線性系統(tǒng)觀測器設(shè)計方法主要有：擴展的卡爾曼濾波器、擴展的Luenberger觀測器[2-7]、魯棒觀測器[8]、自適應(yīng)觀測器、比例積分觀測器[9]等。在觀測器的設(shè)計方法中，擴

erger狀態(tài)觀測器，該觀測器具有很強的抗干擾能力以及在動態(tài)條件下具有很好的跟蹤性能。該觀測器還可以通過將估計的干擾轉(zhuǎn)矩與定子電流相結(jié)合來改變滑動超平面。此外，本文還在觀測參數(shù)失諧對速度收斂的影響方面，將該觀測器與傳統(tǒng)的擾動機制進行比較。首先，本文在Simulink環(huán)境中構(gòu)建整個驅(qū)動系統(tǒng)模型。然后將Simulink模型與該觀測器在RT-Lab軟件中進行集成，并使用OP4500實時仿真器在相對較新的實時環(huán)境中進行仿真來測試狀態(tài)觀測器。實時仿真和測試平臺成功實

隨著非線性系統(tǒng)觀測器的研究深入，研究者們提出了很多基于觀測器的混沌同步與控制方案[5-7]。Boutayeb等人[8]為一類滿足Lipschitz條件的混沌系統(tǒng)提出了一種一般的基于觀測器的混沌同步。楊俊起和朱芳來[9]使用一種步進滑模觀測器實現(xiàn)了混沌同步。Cherrier等人[10]設(shè)計了滑模觀測器，實現(xiàn)了帶有未知輸入的混沌系統(tǒng)的同步。王劃等人[11-12]研究了帶有未知參數(shù)的統(tǒng)一混沌系統(tǒng)的有限時間同步問題。觀測器可以產(chǎn)生漸近趨近于系統(tǒng)狀態(tài)的估計值。最初，

一個重要手段,觀測器在控制系統(tǒng)中具有一定的應(yīng)用性.針對系統(tǒng)觀測器的研究,文獻[1-4]中對非線性廣義系統(tǒng)的觀測器進行了設(shè)計,文獻[5]通過利用反饋增益矩陣對Lipschiz非線性廣義系統(tǒng)的觀測器進行了設(shè)計,文獻[6]在狀態(tài)變量不完全可獲得時,利用線性矩陣不等式方法針對離散時滯非線性廣義系統(tǒng)的觀測器進行了設(shè)計,并且將結(jié)果推廣到系統(tǒng)方程含有不確定性的情形,文獻[7-9]中針對具有實際應(yīng)用的時滯系統(tǒng)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人口動力學(xué)模型以及化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)等進行了描述,文獻[1

廣義系統(tǒng)進行了觀測器的設(shè)計,在實際存在的系統(tǒng)中常常帶有時滯的特點,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、人口動力學(xué)模型以及化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)等,時滯系統(tǒng)的存在和計算機計算的飛速發(fā)展使離散時滯系統(tǒng)更具實際意義[4-7].文獻[8]利用差分方程的特點將離散系統(tǒng)進行了轉(zhuǎn)化,最后構(gòu)造出相應(yīng)的離散Lyapunov函數(shù),利用矩陣范數(shù)的性質(zhì)給出了時滯系統(tǒng)穩(wěn)定的有效判據(jù),文獻[9]把對廣義系統(tǒng)的研究推廣到了含參數(shù)的相似廣義互聯(lián)系統(tǒng),文獻[10]提出了關(guān)于線性廣義時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性判定條件,并得到了廣義

06)0 引言觀測器是利用對象的量測輸出來估計對象狀態(tài)變量的一類系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代初期,為了對狀態(tài)無法直接量測的控制系統(tǒng)實現(xiàn)狀態(tài)反饋, Majime，Kim和Willems等人提出了狀態(tài)觀測器的概念和構(gòu)造方法[1-3]。目前,觀測器技術(shù)已經(jīng)在控制工程的許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用, 例如濾波[4]、擾動估計[5]、故障診斷[6-7]等。針對不同的連續(xù)對象, 連續(xù)觀測器的分析和設(shè)計問題被大量研究[6-9]。這類連續(xù)觀測器有如下特征: 1)便于對連續(xù)對象進行分

方法主要有狀態(tài)觀測器法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法、自適應(yīng)控制法和滑模觀測器法等[2]。其中，滑模觀測器憑其魯棒性強、算法簡單、動態(tài)響應(yīng)較快以及實現(xiàn)容易等優(yōu)勢，逐漸得到青睞[3]。但是以往滑模觀測器主要使用開關(guān)函數(shù)，在切換過程中由于函數(shù)不連續(xù)的開關(guān)特性導(dǎo)致觀測器中的狀態(tài)估計值出現(xiàn)嚴(yán)重的“抖振”現(xiàn)象。文獻[4]將邊界層引入到滑?？刂浦校褂眠B續(xù)的Sigmoid函數(shù)取代開關(guān)sgn函數(shù)，邊界層外仍采用滑模控制，雖然此法可以在一定程度上減弱“抖振”，但是邊界層的取值過小或是控

06)0 引言觀測器是根據(jù)系統(tǒng)的輸出估計系統(tǒng)狀態(tài)的一類系統(tǒng)。上世紀(jì)60年代初期，為了對無法直接觀測的控制系統(tǒng)實現(xiàn)狀態(tài)反饋，文獻[1-4]提出狀態(tài)觀測器的概念和構(gòu)造方法，解決了狀態(tài)不能直接量測的問題。觀測器技術(shù)自提出以來，在控制工程的許多方面得到了實際應(yīng)用，例如濾波[5]、擾動估計[6]、故障診斷[7]等。為了降低觀測器的超調(diào)，一些學(xué)者試圖利用估計誤差的積分和導(dǎo)數(shù)信息改善觀測器性能：文獻[8]在觀測器設(shè)計中采用了誤差的比例積分反饋，改善了觀測器的性能；文獻[

基于自適應(yīng)滑模觀測器的五相永磁同步電機無位置傳感器控制楊劍威, 竇滿峰,趙冬冬, 顏黎明, 方淳(西北工業(yè)大學(xué) 自動化學(xué)院, 陜西 西安 710072)由于三次諧波的影響,三相永磁同步電機的無位置傳感器控制方法無法直接應(yīng)用于五相永磁同步電機無位置傳感器控制。在考慮三次諧波電壓和電流的條件下,提出一種基于自適應(yīng)滑模觀測器的五相永磁同步電機無位置傳感器控制方法。該方法首先利用帶三次諧波的五相永磁同步電機模型設(shè)計了滑模觀測器,并用sigmoid函數(shù)代替一般滑模觀

死控制與非線性觀測器的狀態(tài)估計在汽車防抱死制動中，已經(jīng)考慮了車輛狀態(tài)估計。介紹一種基于車輛動力學(xué)模型和簡化的Pacejka輪胎模型的新型非線性觀測器，以提供估計的縱向和橫向車速以及路面附著系數(shù)。車輛狀態(tài)估計方法主要有兩個方面：①引入非線性觀測器，即在有些駕駛情況下傳感器提供的信息不足時進行狀態(tài)估計；②根據(jù)車輛縱向運動引入輪胎摩擦估計。使用基于李雅普諾夫函數(shù)方法分析觀測器的穩(wěn)定性能。試驗驗證了非線性觀測器具有實用性。試驗結(jié)果表明,由于受非線性觀測器切換時的工

階差分角加速度觀測器邱文彬， 柴建云， 孫旭東， 陸海峰， 樊明(清華大學(xué) 電機系電力系統(tǒng)國家重點實驗室,北京 100084)角加速度閉環(huán)能增加伺服控制系統(tǒng)的剛度,提高系統(tǒng)魯棒性,但位置信號的二階差分運算會放大高頻噪聲幅值,限制了加速度閉環(huán)在實際控制中的應(yīng)用。首先,對三種基于多項式曲線擬合的角加速度觀測器性能進行了分析,結(jié)果表明二次多項式角加速度觀測器具有最優(yōu)的綜合性能;其次,為了抑制噪聲,提出了一種基于位置信號線性擬合的串聯(lián)二階差分角加速度觀測器,從截止

tz非線性系統(tǒng)觀測器設(shè)計方法◎馬晴 孫偉 賈雪松針對一類滿足Lipschitz條件的非線性系統(tǒng)，研究了輸出對狀態(tài)為非線性時的情況下，Luenberger型觀測器的設(shè)計問題，給出了判斷觀測器穩(wěn)定的充分條件，并利用LMI技術(shù)選取觀測器的增益矩陣，最后，利用Simulink對該情況下的系統(tǒng)及其觀測器進行仿真，實現(xiàn)狀態(tài)的準(zhǔn)確觀測。目前，線性系統(tǒng)的觀測器設(shè)計問題已經(jīng)較為完善，而非線性系統(tǒng)觀測器的設(shè)計還沒有一個通用方法，通常是針對不同情形采用不同方法。許多實際的非線性

線性系統(tǒng)的函數(shù)觀測器設(shè)計探究張紅鈺,金玉蘋,刁 瑞（牡丹江師范學(xué)院數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,黑龍江 綏化 157000）本文著重對單邊Lipschitz非線性系統(tǒng)函數(shù)觀測器設(shè)計進行研究，在已知條件背景下，通過線性矩陣不等式對函數(shù)觀測器增益矩陣條件進行明確，繼而確定了函數(shù)觀測器增益矩陣設(shè)計方法。以一個仿真實例為基礎(chǔ)，對函數(shù)觀測器的設(shè)計進行驗證，既能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)估計，又能夠有效消除觀測誤差。非線性;系統(tǒng);函數(shù)觀測器;設(shè)計探究1 前言非線性系統(tǒng)觀測器設(shè)計問題一直備受關(guān)注，

確定系統(tǒng)的滑模觀測器設(shè)計湯承林1，練嵐香2，劉 俊2(1. 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機與通信工程學(xué)院 江蘇 淮安 223003; 2. 清華大學(xué)自動化系 北京 海淀區(qū) 100084)在不滿足觀測器匹配條件的情況下，針對伴有未知輸入的一類線性時不變系統(tǒng)，研究了滑模觀測器的設(shè)計。首先，將未知輸入劃分為匹配未知輸入和不匹配未知輸入兩部分，通過使用代數(shù)方法，不匹配未知輸入可以表述為一個動態(tài)系統(tǒng)，從而可得一個滿足匹配條件，由原系統(tǒng)和不匹配未知輸入系統(tǒng)構(gòu)成的增廣系統(tǒng)。

效果，基于全階觀測器的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測方案是近年來廣為關(guān)注的研究熱點問題。文獻［4］通過對全階狀態(tài)磁鏈觀測器反饋矩陣的設(shè)計，使其在穩(wěn)態(tài)情況下能夠依據(jù)運行轉(zhuǎn)速的不同可分別等效為電壓模型磁鏈觀測器與電流模型磁鏈觀測器，并通過控制器參數(shù)的選取使其在兩種模型之間平滑切換。文獻［5］依據(jù)魯棒控制理論和線性矩陣不等式綜合求取觀測器的增益矩陣，力圖在全速范圍內(nèi)都能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但文獻［4-5］的算法復(fù)雜，工程調(diào)試?yán)щy，難以實際應(yīng)用。擴展卡爾曼濾波等先進控制理論近年來也逐

1-3］、狀態(tài)觀測器［4-5］、磁鏈估計法［6-7］、滑模觀測器［8-10］等。其中滑模觀測器因其具有較強的魯棒性、動態(tài)響應(yīng)速度快，因而得到廣泛關(guān)注。但是滑模觀測器自身存在抖振現(xiàn)象，從而影響了電機位置和轉(zhuǎn)子速度觀測精度。為了削弱抖振，通常在滑模觀測器中加入低通濾波器和邊界層法等控制方法。低通濾波器雖然能夠有效削弱抖振，但會造成相位滯;而邊界層法不能保證在邊界范圍內(nèi)收斂到零。本文針對永磁同步電動機無位置傳感器控制實際需求，提出了一種新型二階滑模觀測器，并用L

模方法的自適應(yīng)觀測器設(shè)計韓冬,劉俊(清華大學(xué)自動化系, 100084, 北京)針對伴有未知輸入的一類線性時不變系統(tǒng),當(dāng)觀測器匹配條件不滿足時,研究了自適應(yīng)觀測器的設(shè)計問題。通過將未知輸入劃分為匹配未知輸入和不匹配未知輸入兩部分,并假設(shè)不匹配未知輸入可以表述為一個動態(tài)系統(tǒng),從而可得一個滿足匹配條件的增廣系統(tǒng);對于該增廣系統(tǒng)討論了自適應(yīng)觀測器的存在條件,給出了自適應(yīng)觀測器的設(shè)計方法,這種自適應(yīng)觀測器不僅可以觀測原系統(tǒng)的狀態(tài),還可以重構(gòu)、匹配未知輸入。將該設(shè)計方

入系統(tǒng)狀態(tài)進行觀測器設(shè)計是控制領(lǐng)域所關(guān)注的熱點問題之一.未知輸入觀測器（unknown input observers，UIO）在故障診斷和基于混沌同步的保密通訊［1］等領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用.對未知輸入觀測器的研究始于20世紀(jì)70年代［2－3］，發(fā)展至今，無論是針對線性系統(tǒng)還是非線性系統(tǒng)，已經(jīng)有眾多的研究成果［4－5］.在早期，學(xué)者們主要是研究如何避免未知輸入的影響，提出狀態(tài)估計器.如文獻［6］通過找出合適的矩陣消除觀測器中未知輸入的存在，提出了直接設(shè)計線性

0080)擾動觀測器穩(wěn)定平臺視軸穩(wěn)定的控制方法邵文冕1， 董 浩2(1.黑龍江科技學(xué)院 工程訓(xùn)練與基礎(chǔ)實驗中心，哈爾濱 150027;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 控制與仿真中心，哈爾濱 150080)為提高運動載體上穩(wěn)定平臺的抑制擾動能力，考慮穩(wěn)定平臺伺服系統(tǒng)的機械諧振因素的影響，提出了帶輸出觀測器的擾動觀測器穩(wěn)定控制方法，研究該擾動觀測器的回路結(jié)構(gòu)、輸入輸出關(guān)系、帶寬和魯棒穩(wěn)定性問題。仿真結(jié)果表明:在振幅4(°)/s、頻率5 Hz的正弦信號下運動載體視軸穩(wěn)定精度